Centrale hidroelectrice (HPP). Energia fluvială. Centrale hidroelectrice medii, mici, microhidroelectrice Situația actuală și perspectivele

Elevii din clasa a IX-a Alexandra Semenova și Daria Sedova

O centrală hidroelectrică este un complex de structuri și echipamente hidraulice, energia debitului de apă este transformată în energie electrică. Se are în vedere semnificația fizică a funcționării hidrocentralelor, clasificarea, tipurile, avantajele și dezavantajele hidrocentralelor.

Descărcați:

Previzualizare:

Pentru a utiliza previzualizările prezentării, creați un cont Google și conectați-vă la el: https://accounts.google.com

Subtitrările diapozitivelor:

MOU Sinkovskaya Școala Gimnazială Nr. 1 CENTRALA HIDROELECTRICĂ Completată de elevii clasei a 9-a „b” SEMENOVA ALEXANDRA SEDOVA DARIA

O centrală hidroelectrică (HPP) este un complex de structuri și echipamente hidraulice prin care energia curgerii apei este convertită în energie electrică. Semnificația fizică a funcționării unei centrale hidroelectrice este simplă: Energia potențială a apei Barajele de pământ și beton creează presiunea necesară pentru concentrarea maximă a energiei potențiale. Energia cinetică a apei Când un flux de lichid cade de la înălțime, energia sa potențială se transformă în energie cinetică suficientă pentru a roti o turbină hidraulică. În continuare, turbina hidraulică rotește generatorul de curent.

Diferența dintre nivelurile piscinelor superioare și inferioare (presiune) la baraj (HP Sayano-Shushenskaya) Turbina hidraulică a CHE Uglich (Muzeul RusHydro, Uglich) Camera turbinelor (HP Rybinsk)

CLASIFICAREA CENTRALLOR HIDROELECTRICE După puterea lor, hidrocentralele sunt: ​​puternice - produc de la 25 MW și peste (86 în Rusia); mediu - până la 25 MW (în Rusia 23); centrale hidroelectrice mici - până la 5 MW (mai mult de 100 în Rusia) Centrală hidroelectrică Sayano-Shushenskaya, r. Yenisei, Sayanogorsk Volzhskaya HPP, r. Volga, CHE Volgograd Boguchanskaya, r. Angara, CHE Boguchany Gizeldonskaya, r. Gizeldon, CHE Osetia Svistukhinskaya, Teritoriul Stavropol CHE Iuşkozerskaya, Karelia

2. În funcție de presiunea maximă, centralele hidroelectrice sunt: ​​De înaltă presiune - presiune mai mare de 60 de metri; Presiune medie - presiune de până la 25 de metri; Presiune joasă - presiune de la 3 la 25 de metri. Centrala hidroelectrică Krasnoyarsk, r. Yenisei (93 m) Hidrocentrala Zeya, r. ZEYA (78,5 m) CHE Vilyuiskaya, r. Vilyui (55 m) Centrala hidroelectrică Irkutsk, r. Angara (26 m) Hidrocentrala Uglich, r. Volga (13,6 m) Hidroelectrică Rybinsk, r. Volga (13 m)

3. În funcție de principiul de utilizare a resurselor naturale și de concentrația de apă rezultată, hidrocentralele se împart în: baraj și cursul râului. Presiunea apei în ele este creată prin instalarea unui baraj care blochează complet râul sau ridică nivelul apei în acesta la nivelul necesar. Astfel de baraje sunt construite pe majoritatea râurilor de câmpie. (De exemplu, CHE Ivankovskaya, CHE Uglichskaya); lângă baraj. În acest caz, râul este blocat complet de un baraj, iar clădirea hidrocentralei în sine se află în spatele barajului, în partea inferioară a acestuia. Apa, în acest caz, este furnizată turbinelor prin tuneluri speciale de presiune, și nu direct, ca în hidrocentralele la curs de râu. (De exemplu, centrala hidroelectrică Bratsk); derivativ. Pe râuri cu pantă mare. Apa este drenată din albia râului prin sisteme speciale de drenaj care au o pantă mai mică decât albia râului. (De exemplu, CHE Irkutsk, CHE Ust-Ilimsk); depozitare prin pompare. Capabil să acumuleze energie electrică generată și să o pună în funcțiune în momente de sarcină de vârf.

Centrale cu valuri. Pentru producerea energiei electrice se folosesc două caracteristici principale ale undelor: energia cinetică și energia de rulare. Centralele mareomotrice folosesc energia mareelor. Centralele mareomotrice sunt construite pe țărmurile mărilor, unde forțele gravitaționale ale Lunii și ale Soarelui modifică nivelul apei de două ori pe zi. Fluctuațiile nivelului apei lângă coastă pot ajunge la 13 metri (de exemplu, Kislogubskaya TPP, Marea Barents). Un grup special de centrale hidroelectrice include centralele electrice care folosesc energia mărilor și oceanelor, și anume:

Avantajele hidrocentralelor fata de alte centrale electrice care folosesc surse * traditionale Dezavantajele hidrocentralelor 1. Utilizarea energiei regenerabile 1. Inundarea terenurilor arabile 2. Electricitate foarte ieftina 2. Pericol in zonele montane (seismicitate) 3. Functionarea nu este insotita prin emisii nocive în atmosferă 3. Modificări în compoziția florei și faunei din zona inundată, migrația animalelor. 4. Acces rapid la modul de funcționare a puterii de ieșire după pornirea stației Avantaje și dezavantaje ale hidroenergiei * - sursele tradiționale includ energia termică a combustibilului ars și energia nucleară

În prezent, în Rusia, majoritatea râurilor mari sunt reglementate. Deci, de exemplu, R. Volga este o cascadă de rezervoare, iar caracteristicile sale depind de structurile de reglementare (lucrări de apă). Hidroenergia, fiind o industrie promițătoare, câștigă amploare. De exemplu, în aprilie 2012, a început umplerea lacului de acumulare al celui mai lung în construcție și al celui mai tânăr din Rusia, centrala hidroelectrică Boguchanskaya de pe râul Angara.

VĂ MULȚUMIM PENTRU ATENȚIE!

Centrală hidroelectrică (HPP) Aproximativ 23% din electricitatea mondială este generată de centrale hidroelectrice. Ele convertesc energia cinetică a căderii apei în energia mecanică a rotației turbinei, iar turbina rotește un generator de curent electric al unei mașini. Pentru producerea eficientă a energiei electrice la hidrocentralele sunt necesari doi factori principali: o aprovizionare garantată cu apă pe tot parcursul anului și, eventual, versanți mari.

Principiul de funcționare al unei centrale hidroelectrice Barajul creează o apă retrasă în rezervor, oferind o aprovizionare constantă cu energie. Apa curge printr-o priză de apă, al cărei nivel determină debitul. Fluxul de apă, rotind turbina, rotește generatorul electric. Liniile de înaltă tensiune transmit energie electrică către stațiile de distribuție.

Cele mai mari centrale hidroelectrice din Rusia Nume Capacitate, GW Producție medie anuală, miliarde kWh Geografie Sayano-Shushenskaya HPP 6.4023.50 rub. Yenisei, centrala hidroelectrică Sayanogorsk Krasnoyarsk 6.0020.40 rub. Yenisei, centrala hidroelectrică Divnogorsk Bratsk 4.5022.60 rub. Angara, Bratsk Ust-Ilimskaya HPP 4.3221.70 rub. Angara, Ust-Ilimsk Boguchanskaya HPP 3.0017.60 rub. Angara, Kodinsk

Centrale cu acumulare prin pompare (PSPP) Centralele cu acumulare prin pompare sunt utilizate pentru a echilibra eterogenitatea zilnică a programului de sarcină electrică. În timpul orelor de sarcină redusă, centrala de acumulare prin pompare, consumând energie electrică, pompează apă dintr-un rezervor inferior într-un rezervor superior, iar în timpul orelor de sarcină crescută în sistemul de alimentare, folosește apa stocată pentru a genera energie de vârf. Zagorskaya PSPP

Centrala mareomotrică (TPP) Centralele mareomotrice utilizează energia mareelor. Centralele mareomotrice sunt construite pe țărmurile mărilor, unde forțele gravitaționale ale Lunii și ale Soarelui modifică nivelul apei de două ori pe zi. Fluctuațiile nivelului apei în apropierea coastei pot ajunge la 13 metri. Centrale mareeocentrală La Rance, Franța

Kislogubskaya TPP experimental TPP experimental TPP este situat în Golful Kislaya din Marea Barents, lângă satul Ura-Guba, regiunea Murmansk. Prima și singura centrală maremotrică din Rusia. Este înregistrată la stat ca monument al științei și tehnologiei.

Centrala hidroelectrică la cursul râului (RusGES) Centrala hidroelectrică la cursul râului (RusGES) se referă la centralele hidroelectrice fără baraje care sunt situate pe râuri plate cu apă mare, în văile înguste comprimate, pe râurile de munte , precum și în curenții repezi ai mărilor și oceanelor.

2
Centrală hidroelectrică
(HPP)
-
centrala electrica,
V
calitate
utilizarea sursei de energie
energie
apă
curgere.
De obicei se construiesc centrale hidroelectrice
pe râuri, construirea de baraje și
rezervoare.
Hidroelectric
statii
sunt impartite in functie de
puterea generata:
puternic - produc de la 25
MW și mai sus;
mediu - până la 25 MW;
centrale hidroelectrice mici - până la 5
MW.
Centrala hidroelectrică Sayano-Shushenskaya.
Capacitate centrală hidroelectrică - 6400 MW
Ponderea principală a energiei hidroelectrice generate
electricitatea (54,2%) în Rusia provine din
generatoare de hidrogen de mare putere (200-640 MW). Din
120 de hidrocentrale în lume cu o capacitate de 1000 MW sau mai mult, rusă
- 10, adică o a douăsprezecea parte.

Centralele hidroelectrice de dimensiuni medii sunt centrale hidroelectrice de baraj cu o capacitate de până la 25 MW și diferă de cele „puternice” doar la scară (inclusiv volumul lacului de acumulare)

3
Centralele hidroelectrice medii sunt centrale hidroelectrice de baraj cu o capacitate de până la 25 MW și diferă de
„puternic” numai la scară (inclusiv volumul rezervorului)
Lista centralelor hidroelectrice de dimensiuni medii din Rusia:
CHE Palyozerskaya, CHE Gizeldonskaya,
Mezhslyuzovaya HPP, Tolmachevskaya HPP-3,
CHE Yushkozerskaya, CHE Gergebilskaya,
Cap
centrala hidroelectrica,
Gunibskaya
centrala hidroelectrica,
CHE Sengilevskaya, CHE Svistukhinskaya,
Hidrocentrala Kaitakoski, hidrocentrala Maikop,
Dzau
centrala hidroelectrica,
Chiryurt
GES-2,
CHE Pravdinskaya-3, CHE Verkhoturskaya
Centrala hidroelectrică Palyozerskaya. Putere 25 MW.
Centrala hidroelectrică Verkhoturskaya. Putere 7 MW

Principalele dezavantaje ale centralelor hidroelectrice din baraj

4

Lacurile de acumulare mari inundă suprafețe mari de teren;
Distrugerea unui mare baraj hidroelectric este aproape inevitabilă
provoacă inundații catastrofale în aval de râu;
Seceta prelungită reduce și poate chiar întrerupe producția
hidrocentrala electrica;
Barajul reduce nivelul de oxigen dizolvat în apă,
deoarece curgerea normală a râului practic se oprește;

5
Principalele dezavantaje ale centralelor hidroelectrice din baraj
În plus, energia electrică a hidrocentralelor de baraj este dificilă și
costisitor de transmis în zone greu accesibile, unde, la rândul lor,
Există multe râuri care sunt clasificate drept mici.
În aceste zone este necesar să se utilizeze
opțiuni alternative, de exemplu,
centrale hidroelectrice fără dam.

Starea actuală și perspectivele

6
Starea actuală și perspectivele
În Rusia, hidrocentralele mici le includ pe cele fără baraje.
centrale hidroelectrice (CHP), a căror putere nu depășește 25 MW și
Puterea unei singure unități hidraulice este mai mică de 10 MW. Astfel de
Centralele hidroelectrice, la rândul lor, sunt împărțite în:
centrale hidroelectrice mici (putere de la 100 kW la 25 MW)
microcentrala hidroelectrica (putere de la 1,5 kW la 100 kW)

7
Tabelul 1. Potențialul SHPP-urilor în Federația Rusă (miliard kWh/an)
Federal
district
Teoretic
potenţial
Tehnic
potenţial
nord-vest
48.6
15.1
Central
7.6
2.9
Privolzhsky
35
11,4
de sud
50.1
15.5
Ural
42.6
13.2
siberian
469.7
153
Orientul Îndepărtat
452
146
Total pentru Rusia
1105.6
357.1

8

Presiune
Flux liber
transversal (ghirlanda)
plutitoare
manşon
longitudinal (închis elastic)
ciocan de apă
O astfel de varietate de modele de centrale hidroelectrice fără bargi
(BPGES) este asociat cu utilizarea rațională a râului
debitul şi regimul hidrologic al zonei.

9
Clasificarea hidrocentralelor fără baraj
Presiune (plutitoare)
turbina de presiune
confuz (h până la 3 m)
generator, care
produce electricitate
Scurtă descriere:
curgere râuri 0,3 m/s;
h râu 1,5 m;
mobilitate;
6 12 m;
5 10kWh;

10
Clasificarea hidrocentralelor fără baraj
Presiune (furtun)
Scurtă descriere:
suficient flux
cu debit volumic 50 l/s
și o diferență de înălțime de 5 m;
zeci de kWh;
mobilitate;

11
Clasificarea hidrocentralelor fără baraj
transversal (ghirlandă)
wingrotor
Scurtă descriere:
ʋdebit>1 m/s;
hrec>50 cm;
P=0,15DLʋ3k
unde P – puterea, kW
D – diametrul elicei, m
L – lungimea activă a ghirlandei, m
ʋ – viteza de curgere, m/s
k – numărul de ghirlande
1 ghirlandă oferă până la 5 – 15 kWh.
Schema de instalare
1. Rulment;
2. Suport;
3. Cablu metalic;
4. Roata hidraulica (turbina);
5. Generator electric;
6. Nivelul cursului superior al râului;
7. Albia râului.

Minihidrocentrala N.I. Leneva.

12
Minihidrocentrala N.I. Leneva.
Designul se bazează pe două rânduri
lame plate, dreptunghiulare,
fiecare este împărțit de o axă în inegal
părți unul față de celălalt, majoritatea
care
standuri
spate
direcția curgerii apei.

Microcentrală hidroelectrică gravitațională (vârtej).

13
Gravitațional (vârtej)
microcentrala hidroelectrica.
O parte din apa din pârâu este deviată spre
șanț de beton construit de-a lungul
litoral. Canalul se termină
beton
cilindru,
jos
pe cine
completat
absolvire
orificiu cu canal de evacuare. Apă
cilindrul intră tangențial și,
ascultând
rezistenţă
gravitaţie,
tinde în jos, răsucindu-se
spirală – în centru se află
turbina o învârte
vârtej

14
Clasificarea hidrocentralelor fără baraj
ciocan de apă
Schema de instalare
1. Baraj mic;
2. Conducta de alimentare;
3. Supapa de refulare;
4. Supapă de impact;
5. Supapă de aer;
6. Supapă de reținere;
7. Conducta de presiune;
8. Rezervor sub presiune;
9. Conducta de apa turbina;
10. Conducta de scurgere;
11. Generator;

15
Avantajele centralelor hidroelectrice fără baraj
generarea de energie electrică provine din surse regenerabile
o sursă mai stabilă decât lumina soarelui și vântul;
apropierea de consumatorul final, pierderi de energie
costurile de transport sunt minime sau
absent;
cost redus al energiei electrice, ținând cont de costuri zero
pentru combustibilul original;
absența completă a oricăror emisii în atmosferă,
impact minim asupra bazinelor de apă;
atingerea capacitatii maxime pentru centralele hidroelectrice mici
durează mai puțin decât generatoarele
produse petroliere

16
Dezavantajele centralelor hidroelectrice fără baraj
Albiile râurilor și pâraielor mici se usucă adesea vara și
îngheț iarna;
Performanța unei minihidrocentrale este legată de presiunea apei și a acesteia
cantitate. Pentru a vă asigura locuința cu energie electrică
plin, poate fi necesar să se creeze un baraj
mai sus de-a lungul patului rezervorului - dar aceasta este o încălcare
legislatie;
construcția unui cu drepturi depline, chiar și mic
centrală hidroelectrică capabilă să alimenteze regulat
cabana cu energie electrica tot timpul anului,
nu vine ieftin.

Slide 2

• Centrala hidroelectrică (HPP) este o centrală electrică care utilizează energia fluxului de apă ca sursă de energie. Centralele hidroelectrice sunt de obicei construite pe râuri prin construirea de baraje și rezervoare

Slide 3

Scopuri și obiective

• Aflați care sunt cele mai mari centrale hidroelectrice, caracteristicile acestora, principiile de funcționare, locațiile, ce accidente și incidente au loc la hidrocentrale.

Slide 4

• Pentru producerea eficientă a energiei electrice la o centrală hidroelectrică, sunt necesari doi factori principali: o aprovizionare garantată cu apă pe tot parcursul anului și eventuale pante mari ale râului sunt favorabile pentru construcția hidraulică;

Slide 5

Caracteristicile centralei hidroelectrice:

• Costul energiei electrice la hidrocentralele rusești este de peste două ori mai mic decât la centralele termice.
• Generatoarele hidroelectrice pot fi pornite și oprite destul de repede în funcție de consumul de energie
• Sursă de energie regenerabilă
• Impact semnificativ mai mic asupra mediului aerian decât alte tipuri de centrale electrice
• Construcția de centrale hidroelectrice necesită, de obicei, mai mult capital
• Centralele hidroelectrice eficiente sunt adesea mai îndepărtate de consumatori
• Rezervoarele ocupă adesea suprafețe mari
• Barajele schimbă adesea natura pescuitului deoarece blochează trecerea peștilor migratori către zonele de depunere a icrelor, dar deseori favorizează creșterea stocurilor de pește în rezervorul propriu-zis și implementarea pisciculturii.

Slide 6

Principiul de funcționare

• Principiul de funcționare al unei centrale hidroelectrice este destul de simplu. Un lanț de structuri hidraulice asigură presiunea necesară a apei care curge către paletele unei turbine hidraulice, care antrenează generatoarele care produc energie electrică.

Slide 7

• Presiunea necesară a apei se formează prin construirea unui baraj, iar ca urmare a concentrării râului într-un anumit loc, sau prin devierea - curgerea naturală a apei. În unele cazuri, atât un baraj, cât și o deviere sunt utilizate împreună pentru a obține presiunea necesară a apei.
• Toate echipamentele electrice sunt amplasate direct în clădirea centralei hidroelectrice. În funcție de scop, are propria sa diviziune specifică. În camera mașinilor există unități hidraulice care transformă direct energia debitului de apă în energie electrică. Există, de asemenea, tot felul de echipamente suplimentare, dispozitive de control și monitorizare pentru funcționarea centralelor hidroelectrice, o stație de transformare, aparate de comutare și multe altele.

Slide 8

Centralele hidroelectrice sunt împărțite în funcție de puterea generată:

• puternic - produc de la 25 MW la 250 MW și mai mult;
• mediu - până la 25 MW;
• centrale hidroelectrice mici - până la 5 MW.
• Puterea unei centrale hidroelectrice depinde direct de presiunea apei, precum și de randamentul generatorului utilizat. Datorită faptului că, conform legilor naturale, nivelul apei se schimbă constant, în funcție de anotimp, precum și dintr-o serie de alte motive, se obișnuiește să se ia puterea ciclică ca expresie a puterii unei centrale hidroelectrice. . De exemplu, există cicluri anuale, lunare, săptămânale sau zilnice de funcționare a unei centrale hidroelectrice.

Slide 9

Centralele hidroelectrice sunt, de asemenea, împărțite în funcție de utilizarea maximă a presiunii apei:

• înaltă presiune - mai mult de 60 m;
• presiune medie - de la 25 m;
• joasă presiune - de la 3 la 25 m.

Slide 10

Centrale hidroelectrice din Rusia cu o capacitate de peste 1000 MW

Slide 11

Contextul dezvoltării ingineriei hidraulice în Rusia

• Prima etapă a construcției centralei hidroelectrice:
• district
• Nume
• putere

Slide 12

Accidente și incidente la hidrocentrale

• 9 octombrie 1963 - unul dintre cele mai mari accidente hidraulice la barajul Vajont din nordul Italiei.
• 12 septembrie 2007 - la centrala hidroelectrică Novosibirsk a avut loc un incendiu mare la unul dintre transformatoare din cauza unui scurtcircuit și, ca urmare, bitumul și carcasa transformatorului au luat foc.
• 3 august 2009 - incendiu la un transformator de tensiune al unui tablou deschis de 200 kV Bureyskaya HPP..
• 16 august 2009 - un incendiu în centrala telefonică mini-automată a centralei hidroelectrice Bratsk, defecțiunea echipamentului de comunicație și telemetrie al centralei hidroelectrice (centrala hidroelectrică Bratsk este una dintre cele mai mari trei centrale hidroelectrice din Rusia ).
• 17 august 2009 - un accident major la CHE Sayano-Shushenskaya (CHE Sayano-Shushenskaya este cea mai puternică centrală electrică din Rusia).

„Dezvoltarea industriei energiei electrice” - eficiența echipamentelor de generare a centralelor termice. Evaluarea posibilităţilor de adaptare ale centralelor termice. Nevoie crescută de investiții. Dinamica modificărilor raportului prețului la gaz și cărbune. Centrale termice din partea europeană a Rusiei. Consumul de combustibil la centralele termice. Tarif pentru energia electrică produsă la hidrocentrale. Tarif pentru servicii de retea. Cerințe pentru piața gazelor.

„Electricitate la Moscova” - Certificat. Meniu tarifar. Clasificarea surselor regenerabile de energie. Dinamica prețurilor. Proiect de energie verde la MES. Organizarea muncii. Regiunea Moscova. Perspective. Surse regenerabile de energie - SRE. Furnizori verzi. Organizarea unui proiect de vânzare a energiei electrice către clienți.

„Generație distribuită” - Soluții flexibile de la GE. Bazele tehnologiei GT. Motoare pe gaz. Productie flexibila de energie. Domenii principale de aplicare. Soluție container motor. Generație mică distribuită în Rusia și în lume. Asigurarea nevoilor de productie proprii ale fabricii BMW. Creștere stabilă a ponderii producției la scară mică. Design compact pentru platforme offshore.

„Electricitate” - prima centrală geotermală a fost construită în 1966 în Kamchatka, în valea râului Pauzhetka. Utilizarea economică a surselor geotermale este larg răspândită în Islanda, Noua Zeelandă, Filipine, Indonezia, China și Japonia. Beneficiile utilizării surselor regenerabile de energie. Evoluțiile și inovațiile moderne cresc competitivitatea energiei alternative.

„Producerea energiei electrice” - Transmiterea energiei electrice. TPP. Energia teritoriului Krasnoyarsk. Procesul principal are loc la o centrală nucleară. Centrală maremotrică. PES. Centralele mareomotrice sunt construite pe malul mărilor. Parc eolian. O centrală nucleară folosește energia combustibilului nuclear pentru a genera abur. Centrala hidroelectrica. Centrala hidroelectrica. Surse de energie.

„Linii electrice” - Transmisia energiei electrice. Lungimea liniilor. Sfârșitul. Rezolvați problema. Curentul electric încălzește firele. Statii electrice. Schema de transmisie a energiei electrice. Coeficientul de transformare. Transformatoare superioare. Consumatorii de energie electrică.

Există un total de 23 de prezentări în acest subiect